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7. 为探究金属与稀硫酸的反应,某同学向装有等质量的镁片、锌片的试管中加入等质量的同种稀硫酸,并用压强传感器测得装置内压强随时间的变化关系如右图。下列有关说法错误的是
【 】
A.完全反应时镁片所用时间较短
B.锌片反应时装置内最大压强较低,说明产生氢气的质量较少
C.AB段下降可能是反应结束不再产生热量导致的
D.两反应结束时,消耗稀硫酸的质量一定相等
【 】
A.完全反应时镁片所用时间较短
B.锌片反应时装置内最大压强较低,说明产生氢气的质量较少
C.AB段下降可能是反应结束不再产生热量导致的
D.两反应结束时,消耗稀硫酸的质量一定相等
答案
7.B
解析
【分析】
要解决这道题，需结合金属活动性顺序、金属与酸反应的速率与放热对装置压强的影响，以及反应后产物量的判断来分析：
1. 金属活动性：Mg比Zn活泼，反应速率更快，完全反应所需时间更短，据此判断选项A；
2. 压强变化的原因：Mg与稀硫酸反应放热更多，反应过程中温度升高，气体膨胀，压强上升更快，反应结束后不再放热，装置冷却，压强下降，据此分析AB段下降的原因（选项C）；
3. 最终压强的意义：图中两反应最终压强相同，说明稀硫酸完全反应，产生氢气的质量由稀硫酸的量决定，因此两者产生氢气质量相等，消耗稀硫酸质量也相等，据此判断选项B、D；
4. 逐一分析选项，找出错误的说法。
【解析】
A选项：金属活动性Mg＞Zn，Mg与稀硫酸反应速率更快，完全反应所用时间更短，该说法正确；
B选项：锌片反应时最大压强较低，不是因为产生氢气质量少，而是因为Mg反应放热更多，装置内温度更高，气体膨胀导致压强更大；且最终两装置压强相同，说明稀硫酸完全反应，两者产生氢气质量相等，该说法错误；
C选项：AB段是镁反应后的压强下降段，反应结束后不再产生热量，装置逐渐冷却至室温，气体收缩，压强降低，该说法正确；
D选项：两反应结束时产生氢气质量相等，根据反应中$\ce{H_{2}SO_{4}→H_{2}}$，消耗稀硫酸的质量由生成氢气的质量决定，因此消耗稀硫酸的质量一定相等，该说法正确。
【答案】
B
【知识点】
金属与酸反应、化学图像分析、金属活动性顺序
【点评】
本题结合压强变化图像考查金属与稀硫酸反应的相关规律，需区分反应过程中压强变化的原因（反应速率、放热）和最终压强的意义，易错点在于混淆最大压强和最终压强的影响因素，需仔细分析图像与反应原理的对应关系。
【难度系数】
0.5
要解决这道题，需结合金属活动性顺序、金属与酸反应的速率与放热对装置压强的影响，以及反应后产物量的判断来分析：
1. 金属活动性：Mg比Zn活泼，反应速率更快，完全反应所需时间更短，据此判断选项A；
2. 压强变化的原因：Mg与稀硫酸反应放热更多，反应过程中温度升高，气体膨胀，压强上升更快，反应结束后不再放热，装置冷却，压强下降，据此分析AB段下降的原因（选项C）；
3. 最终压强的意义：图中两反应最终压强相同，说明稀硫酸完全反应，产生氢气的质量由稀硫酸的量决定，因此两者产生氢气质量相等，消耗稀硫酸质量也相等，据此判断选项B、D；
4. 逐一分析选项，找出错误的说法。
【解析】
A选项：金属活动性Mg＞Zn，Mg与稀硫酸反应速率更快，完全反应所用时间更短，该说法正确；
B选项：锌片反应时最大压强较低，不是因为产生氢气质量少，而是因为Mg反应放热更多，装置内温度更高，气体膨胀导致压强更大；且最终两装置压强相同，说明稀硫酸完全反应，两者产生氢气质量相等，该说法错误；
C选项：AB段是镁反应后的压强下降段，反应结束后不再产生热量，装置逐渐冷却至室温，气体收缩，压强降低，该说法正确；
D选项：两反应结束时产生氢气质量相等，根据反应中$\ce{H_{2}SO_{4}→H_{2}}$，消耗稀硫酸的质量由生成氢气的质量决定，因此消耗稀硫酸的质量一定相等，该说法正确。
【答案】
B
【知识点】
金属与酸反应、化学图像分析、金属活动性顺序
【点评】
本题结合压强变化图像考查金属与稀硫酸反应的相关规律，需区分反应过程中压强变化的原因（反应速率、放热）和最终压强的意义，易错点在于混淆最大压强和最终压强的影响因素，需仔细分析图像与反应原理的对应关系。
【难度系数】
0.5
8.如下图所示,将稀盐酸注入盛有镁条的试管中(已知镁和稀盐酸反应放热)。
请回答下列问题。
(1)随着反应的进行,可观察到的现象是
(2)试管中发生反应的化学方程式为
请回答下列问题。
(1)随着反应的进行,可观察到的现象是
试管内固体减少并有气泡产生,U形管内左端液面下降
。(2)试管中发生反应的化学方程式为
$\ce{Mg + 2HCl = MgCl_{2} + H_{2}\uparrow}$
。答案
8.(1)试管内固体减少并有气泡产生,U形管内左端液面下降 (2)$\ce{Mg + 2HCl = MgCl_{2} + H_{2}\uparrow}$
解析
【分析】要解决本题，需分两部分思考：首先回忆镁与稀盐酸反应的基本现象，镁是活泼金属，与稀盐酸反应时固体逐渐溶解，同时生成氢气，因此会有气泡产生；其次，该反应放热会使试管内空气受热膨胀，装置内压强增大，进而导致U形管两侧液面发生变化，左侧液面下降。
【解析】(1) 镁和稀盐酸反应，镁固体逐渐减少，同时生成氢气，所以试管内有气泡产生；由于反应放热，试管内气体受热膨胀，装置内压强增大，大于外界大气压，因此U形管内左端液面下降。(2) 镁与稀盐酸反应生成氯化镁和氢气，根据化学方程式书写规则，配平后得到：$\ce{Mg + 2HCl = MgCl_{2} + H_{2}\uparrow}$。
【答案】(1)试管内固体减少并有气泡产生,U形管内左端液面下降 (2)$\ce{Mg + 2HCl = MgCl_{2} + H_{2}\uparrow}$
【知识点】金属与酸的反应；化学反应中的能量变化
【点评】本题结合实验现象、化学方程式书写及反应放热对压强的影响，考查学生对基础化学知识的应用能力，属于常规基础题。
【难度系数】0.6
【解析】(1) 镁和稀盐酸反应，镁固体逐渐减少，同时生成氢气，所以试管内有气泡产生；由于反应放热，试管内气体受热膨胀，装置内压强增大，大于外界大气压，因此U形管内左端液面下降。(2) 镁与稀盐酸反应生成氯化镁和氢气，根据化学方程式书写规则，配平后得到：$\ce{Mg + 2HCl = MgCl_{2} + H_{2}\uparrow}$。
【答案】(1)试管内固体减少并有气泡产生,U形管内左端液面下降 (2)$\ce{Mg + 2HCl = MgCl_{2} + H_{2}\uparrow}$
【知识点】金属与酸的反应；化学反应中的能量变化
【点评】本题结合实验现象、化学方程式书写及反应放热对压强的影响，考查学生对基础化学知识的应用能力，属于常规基础题。
【难度系数】0.6
9.为了测定某锌样品(杂质难溶于水,不与其他物质反应)中锌的质量分数,某化学小组进行了如下图所示的实验。请根据信息回答下列问题。
实验中发生反应的化学方程式为
实验中发生反应的化学方程式为
$\ce{Zn + H_{2}SO_{4} = ZnSO_{4} + H_{2}\uparrow}$
；反应生成氢气的质量为0.2 g
；该锌样品中锌的质量分数为65%
；根据已知条件,列出求解生成$\ce{ZnSO_{4}}$质量$(x)$的比例式$\frac{161}{2}=\frac{x}{0.2\ \mathrm{g}}$
。答案
9.$\ce{Zn + H_{2}SO_{4} = ZnSO_{4} + H_{2}\uparrow}$ 0.2 g 65% $\frac{161}{2}=\frac{x}{0.2\ \mathrm{g}}$
解析
【分析】首先根据质量守恒定律，反应前后物质的总质量之差为生成氢气的质量；再利用锌与稀硫酸反应的化学方程式，结合氢气的质量计算锌的质量，进而求出锌样品中锌的质量分数；最后根据化学方程式中各物质的相对质量与实际质量的关系，列出求解硫酸锌质量的比例式。
【解析】
1. 锌与稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气，化学方程式为：$\ce{Zn + H_{2}SO_{4} = ZnSO_{4} + H_{2}\uparrow}$。
2. 根据质量守恒定律，反应生成氢气的质量 = 反应前总质量 - 反应后固液混合物质量 = $10\ \mathrm{g} + 80\ \mathrm{g} - 89.8\ \mathrm{g} = 0.2\ \mathrm{g}$。
3. 设锌的质量为$m$，根据化学方程式中锌与氢气的质量比$\frac{65}{2} = \frac{m}{0.2\ \mathrm{g}}$，解得$m = 6.5\ \mathrm{g}$，则锌样品中锌的质量分数为$\frac{6.5\ \mathrm{g}}{10\ \mathrm{g}} × 100\% = 65\%$。
4. 设生成$\ce{ZnSO_{4}}$的质量为$x$，根据化学方程式中硫酸锌与氢气的质量比，列出比例式：$\frac{161}{2} = \frac{x}{0.2\ \mathrm{g}}$。
【答案】$\ce{Zn + H_{2}SO_{4} = ZnSO_{4} + H_{2}\uparrow}$；$0.2\ \mathrm{g}$；$65\%$；$\frac{161}{2}=\frac{x}{0.2\ \mathrm{g}}$
【知识点】化学方程式计算、质量守恒定律应用、锌的质量分数计算
【点评】本题结合实验数据，利用质量守恒定律求出生成气体的质量，再通过化学方程式进行相关计算，是化学计算中的基础题型，考查学生对核心知识点的掌握，难度适中。
【难度系数】0.5
【解析】
1. 锌与稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气，化学方程式为：$\ce{Zn + H_{2}SO_{4} = ZnSO_{4} + H_{2}\uparrow}$。
2. 根据质量守恒定律，反应生成氢气的质量 = 反应前总质量 - 反应后固液混合物质量 = $10\ \mathrm{g} + 80\ \mathrm{g} - 89.8\ \mathrm{g} = 0.2\ \mathrm{g}$。
3. 设锌的质量为$m$，根据化学方程式中锌与氢气的质量比$\frac{65}{2} = \frac{m}{0.2\ \mathrm{g}}$，解得$m = 6.5\ \mathrm{g}$，则锌样品中锌的质量分数为$\frac{6.5\ \mathrm{g}}{10\ \mathrm{g}} × 100\% = 65\%$。
4. 设生成$\ce{ZnSO_{4}}$的质量为$x$，根据化学方程式中硫酸锌与氢气的质量比，列出比例式：$\frac{161}{2} = \frac{x}{0.2\ \mathrm{g}}$。
【答案】$\ce{Zn + H_{2}SO_{4} = ZnSO_{4} + H_{2}\uparrow}$；$0.2\ \mathrm{g}$；$65\%$；$\frac{161}{2}=\frac{x}{0.2\ \mathrm{g}}$
【知识点】化学方程式计算、质量守恒定律应用、锌的质量分数计算
【点评】本题结合实验数据，利用质量守恒定律求出生成气体的质量，再通过化学方程式进行相关计算，是化学计算中的基础题型，考查学生对核心知识点的掌握，难度适中。
【难度系数】0.5
10.某发热剂样品的主要成分为铁粉、活性炭和氯化钠等。为测定其中铁粉的含量，小明同学进行如下实验：取5 g发热剂样品于烧杯中，逐滴加入稀硫酸至不再产生气泡，测得加入稀硫酸的质量为23.4 g，反应后烧杯内剩余物的总质量为28.3 g，计算发热剂中铁粉的质量分数（假设其他成分不与稀硫酸反应）。
答案
10.解:设发热剂中铁粉的质量为$x$,铁和稀硫酸反应有氢气生成,生成氢气的质量为$5\ \mathrm{g}+23.4\ \mathrm{g}-28.3\ \mathrm{g}=0.1\ \mathrm{g}$
$\ce{Fe + H_{2}SO_{4} = FeSO_{4} + H_{2}\uparrow}$
56 2
$x$ $0.1\ \mathrm{g}$
$\frac{56}{2}=\frac{x}{0.1\ \mathrm{g}}$
$x=2.8\ \mathrm{g}$
发热剂中铁粉的质量分数为$\frac{2.8\ \mathrm{g}}{5\ \mathrm{g}}×100\% = 56\%$
答:发热剂中铁粉的质量分数为56%。
$\ce{Fe + H_{2}SO_{4} = FeSO_{4} + H_{2}\uparrow}$
56 2
$x$ $0.1\ \mathrm{g}$
$\frac{56}{2}=\frac{x}{0.1\ \mathrm{g}}$
$x=2.8\ \mathrm{g}$
发热剂中铁粉的质量分数为$\frac{2.8\ \mathrm{g}}{5\ \mathrm{g}}×100\% = 56\%$
答:发热剂中铁粉的质量分数为56%。
解析
【分析】
要计算发热剂中铁粉的质量分数，需先求出铁粉的质量。铁粉与稀硫酸反应生成氢气，而活性炭、氯化钠不参与反应，根据质量守恒定律，反应前后烧杯内物质的总质量差即为生成氢气的质量；再利用铁与稀硫酸反应的化学方程式，由氢气质量计算铁粉质量，最后用铁粉质量除以样品总质量，即可得到铁粉的质量分数。
【解析】
解：根据质量守恒定律，生成氢气的质量为：
$5\ \mathrm{g} + 23.4\ \mathrm{g} - 28.3\ \mathrm{g} = 0.1\ \mathrm{g}$
设发热剂中铁粉的质量为$x$，铁与稀硫酸反应的化学方程式为：
$\ce{Fe + H_{2}SO_{4} = FeSO_{4} + H_{2}\uparrow}$
反应中铁与氢气的质量比为$56:2$，列比例式：
$\frac{56}{2} = \frac{x}{0.1\ \mathrm{g}}$
解得：$x = 2.8\ \mathrm{g}$
发热剂中铁粉的质量分数为：
$\frac{2.8\ \mathrm{g}}{5\ \mathrm{g}} × 100\% = 56\%$
答：发热剂中铁粉的质量分数为56%。
【答案】
56%
【知识点】
质量守恒定律、根据化学方程式计算
【点评】
本题结合实际样品，利用质量守恒定律求反应生成气体的质量，再通过化学方程式计算目标物质质量，进而求得质量分数，是初中化学基础计算题型，考察学生对核心定律和计算方法的掌握。
【难度系数】
0.6
要计算发热剂中铁粉的质量分数，需先求出铁粉的质量。铁粉与稀硫酸反应生成氢气，而活性炭、氯化钠不参与反应，根据质量守恒定律，反应前后烧杯内物质的总质量差即为生成氢气的质量；再利用铁与稀硫酸反应的化学方程式，由氢气质量计算铁粉质量，最后用铁粉质量除以样品总质量，即可得到铁粉的质量分数。
【解析】
解：根据质量守恒定律，生成氢气的质量为：
$5\ \mathrm{g} + 23.4\ \mathrm{g} - 28.3\ \mathrm{g} = 0.1\ \mathrm{g}$
设发热剂中铁粉的质量为$x$，铁与稀硫酸反应的化学方程式为：
$\ce{Fe + H_{2}SO_{4} = FeSO_{4} + H_{2}\uparrow}$
反应中铁与氢气的质量比为$56:2$，列比例式：
$\frac{56}{2} = \frac{x}{0.1\ \mathrm{g}}$
解得：$x = 2.8\ \mathrm{g}$
发热剂中铁粉的质量分数为：
$\frac{2.8\ \mathrm{g}}{5\ \mathrm{g}} × 100\% = 56\%$
答：发热剂中铁粉的质量分数为56%。
【答案】
56%
【知识点】
质量守恒定律、根据化学方程式计算
【点评】
本题结合实际样品，利用质量守恒定律求反应生成气体的质量，再通过化学方程式计算目标物质质量，进而求得质量分数，是初中化学基础计算题型，考察学生对核心定律和计算方法的掌握。
【难度系数】
0.6
